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1、RNAi的研究进展RNA干扰(RNAinterference,RNAi)现象是一种进化上保导的抵御转基因或外来病毒侵犯的防御机制。将与靶基因的转录产物mRNA存在同源互补序列的双链RNA(doublestrandRNA,dsRNA)导入细胞示，能特异性地降解该mRNA，从而产生相应的功能表型缺失，这一过程属于转录后基因沉默机iIj'JCposttranscriptionalgenesiliencing,PTGS)范畴。RNAi广泛存在于生物界,从低等原核生物倒植物滇菌，无脊椎动物，英至近来在哺乳动物屮也发现了此种现象，只
2、是机制也更为复杂。一.RNAi的发现早在1990年进行转基因植物有关研究时偶然发现，将全长或部分基因导入植物细胞后某些内源性基因不能表达，但这些基因的转录并无任何影响，并将这种现象称为基因转录后沉默(posttranscriptionalgenesilencing,PTGS).1996年在脉抱菌^(Neurospora)屮发现了相似现象只不过将这种现象命名为基因表达的阻抑作用(quelling).首次发现dsRNA能够导致基因沉默的线索來源于线虫Caenorhabditiselegans的研究。1995年康乃尔大学的研究
3、人员Guo和Kemphues尝试用反义RNA去阻断par-1基因的表达以探讨该基因的功能，结果反义RNA的确能够阻断par21基因的表达，但是奇怪的是，注入正义链RNA作为对照，也同样阻断了基因的表达。这个奇怪的现象总到3年后才被解开——华盛顿卡耐基研究院的AndrewFire和马萨诸塞大学癌症屮心的CraigMello首次将双链dsRNA——正义链和反义链的混合物注入线虫，结果诱发了比单独注射正义链或者反义链都要强得多的基因沉默。实际上每个细胞只耍很少几个分了的双链RNA已经足够完全阻断同源基因的表达。后來的实验表明在
4、线虫中注入双链RNA不单对以阻断整个线虫的同源基因表达胚会导致其第一代子代的同源基因沉默。他们将这种现彖称为RNA干扰。过去认为，哺乳动物细胞中不存在RNAi现象，因为较长的dsRNA在哺乳动物细胞中能诱导IFN叶扰素)生成，并激活STAT途径参与的PKR(dsRNA依赖性激酶)的转录，同时dsRNA本身与PKR结合也能令其激活，继而磷酸化翻译起始因子eIF2a使Z失活，导致非特界性的蛋白质合成障碍;另一方Iftl,dsRNA乂能诱导细胞产生多种抗病毒蛋白的2’，5’腺昔合成酶，生成2’，5’腺昔酸，激活非特异性的RNA
5、酶L，发生非特异性的RNA降解效应。现在发现,只要dsRNA短于30bp，就不会促发干扰素效应，同时又能特异性地降解mRNA，引起基因沉默，说明dsRNA在哺乳动物细胞屮也能发挥一定作川,为以后的基因治疗等RNAi应川领域提供了新的研究方向。二.RNAi的作用机制近年来研究发现，干扰性小RNA(smallinterferingRNA，或shortinterferingRNAs,siRNA)是RNA干扰作用(RNAi)赖以发牛的重要中间效应分子.siRNA是-•类长约21〜25个核甘酸(nt)的特殊双链RNA(dsRNA)
6、分子，具有特征性结构，即siRNA的序列与所作用的靶mRNA序列具有同源性；siRNA两条单链末端为5’端磷酸和3'端疑基.此外，每条单链的3’端均有2〜3个突出的非配对的碱基RNAi的主要过程是,dsRNA被核酸酶切割成21〜25nt的干扰性小RNA(siRNA),IIIsiRNA介导识别并靶向切割同源性靶mRNA分子.纽
7、胞中dsRNA的形成是RNAi的第一步.细胞屮dsRNA可通过多种途径形成，如基因组中DNA反向重复序列的转录产物;同时转录反义和正义RNA;病毒RNA复制中间体;以及以细胞中单链RNA为模板山细胞
8、或病毒的RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)催化合成dsRNA等.在线虫(C.elegans)n；以直接注射dsRNA或把线虫浸泡在含dsRNA溶液中等方式引入外源dsRNA,还可以通过喂养表达正义和反义RNA的细菌获得dsRNA.现己初步阐明RNAi的作用机制.RNAi的第一•步是,dsRNA在内切核酸酶(一种具有RNaseIII样活性的核酸酶)作用下加工裂解形成21〜25nt的由正义和反义序列组成的干扰性小dsRNA，即siRNA.果蝇中RNaseIII样核酸腮称为Dicer.Dicer含有解旋陆(helicase)活
9、性以及dsRNA结合域和PAZ结构域.已发现在Arabidopsis,C.elegans,Schizosaccharomycespombe以及哺乳动物中也存在Dicer同类物.RNAi的第二步是,lllsiRNA中的反义链指导形成一种核蛋白体，该核蛋白体称为RNA诱导的沉默复合体(RNAinducedsilencin
